指針總結

基礎概念

系統給虛擬記憶體的每個存儲單元分配了一個編號，0x0000 0000-0xff ff ff ff,這個編號是地址，指針就是地址

記憶體數據的訪問方式：

（1）直接訪問—按變數名存取變數。

（2）間接訪問——將變數的地址存放在另一個變數（指針變數），通過指針變數來訪問。

數據在記憶體中的地址也稱為指針，如果一個變數存儲了一份數據的指針，我們就稱它為指針變數。

在C語言中，允許用一個變數來存放指針，這種變數稱為指針變數。指針變數的值就是某份數據的地址，這樣的一份數據可以是數組、字元串、函數，也可以是另外的一個普通變數或指針變數。

在32位平臺，地址匯流排是32位，地址是32位編號，所以指針變數是32位即4個位元組

 註意：

       （1）無論什麼類型的地址，都是存儲單元的編號，在32位平臺下都是4個位元組
                    即任何類型的指針變數都是4個位元組大小.在64位系統中任何類型的指針都是8個位元組大小。
                    
       （2）對應類型的指針變數，只能存放對應類型的變數的地址
                    舉例：整型的指針變數，只能存放整型變數的地址

 拓展：
    字元變數char ch=’b’;ch占一個位元組，它有一個地址編號，而這個編號就是ch的地址

    整型變數int a=0x12345678;a占4個位元組，它占4個位元組的存儲單元，有4個地址編號

指針的定義及賦值方法

指針變數同普通變數一樣，使用之前不僅要定義說明，而且必須賦予具體的值。未經賦值的指針變數不能使用， 否則將造成系統混亂，甚至死機。指針變數的賦值只能賦予地址， 決不能賦予任何其它數據，否則將引起錯誤。

    1.簡單的指針變數
    數據類型 * 指針變數名；
    int * p；//定義了一個指針變數p
    註意：在定義指針變數的時候 * 是用來修飾變數的，說明變數p是個指針變數。
    變數名是p

    2.關於指針的運算符
    &取地址、*取值（解引用）

int pa = &a; 也可以寫成 int pa = &a; 即 * 號可以緊跟在變數類型後，也可以緊跟在變數名字前，就是個指針類型標識符。這條語句等價於 int *pa; pa=&a;
其具體含義為：定義一個可以指向整型數據的指針變數pa，並用整型變數a的地址值對指針變數pa進行初始化，從而使指針變數pa具體地指向了整型變數a。

int a=0x12345678;
int b;
int *p;//在定義指針變數的時候*代表修飾的意思，修飾p是個指針變數
p=&a;//把a的地址給p賦值 &是取地址符
b=*p;//這裡的*是解引用，取指針p所指向的變數a的值

p保存了a的地址，也可以說p指向了a
p和a的關係分析：
a的值是0x12345678，假設a的地址是：0xbf e8 98 68

int num;
num=*p;

分析：（1）在調用的時候*代表取值的意思，*p就相當於p指向的變數a
     （2）即num=*p和num=a是等價的
     (3）所以num=0x12345678；

小拓展：如果在一行中定義多個指針變數，每個指針變數前面都需要加*來修飾
​    int *p,*q;//定義了兩個整型的指針變數p和q
​    int *p,q;//定義了一個整型指針變數p,和整型變數q

指針變數的運算(引用)

指針變數可以進行某些運算，但其運算的種類是有限的。 它只能進行賦值運算和部分算術運算及關係運算。

1指針運算符

指針運算符
(1)取地址運算符  &
​&是單目運算符，其結合性為自右至左，其功能是取變數的地址。例&a即變數a的地址

(2)取內容運算符  *
​*是單目運算符，其結合性為自右至左，用來表示指針變數所指的變數。在*運算符之後跟的變數必須是指針變數。
註意：指針運算符*和指針變數說明中的指針說明符* 不是一回事。
     在指針變數說明中，“*”是類型說明符，表示其後的變數是指針類型。int *p;
     而表達式中出現的“*”則是一個運算符用以表示指針變數所指的變數。*p=&a

若有定義：  int  a,  p=&a
（1）&*p 表示：p
（2）*&a 表示： a          
（3）(*p)++相當於a++    
（4）*p++相當於*（p++)，即先取p所指向變數的值，然後，讓p指向下一個存儲單元。
（5）*++p相當於*（++p)，即先讓p指向下一個存儲單元，然後再取p所指向變數的值。

//利用指針輸入變數的值
main()
{  int a,b;
    int *p;
    p=&a; 
   scanf("%d",p);
    p=&b; 
    scanf("%d",p);
   printf(”a=%d, b=%d\n",a,b);
}

2指針變數的賦值運算

指針變數的賦值運算有以下幾種形式： 
 1.指針變數初始化賦值，前面已作介紹。
 
 2.把一個變數的地址賦予指向相同數據類型的指針變數。
例如：    int a,*pa;
             pa=&a;    /*把整型變數a的地址賦予整型指針變數pa*/
 
 3.把一個指針變數的值賦予指向相同類型變數的另一個指針變數。
如：    int a,*pa=&a,*pb;
           pb=pa;  
    把a的地址賦予指針變數pb，
由於pa,pb均為指向整型變數的指針變數，
因此可以相互賦值 

 4.把數組的首地址賦予指向數組的指針變數。
例如：    int a[5],*pa;
    pa=a;    (C語言規定數組名錶示數組的首地址)
也可寫為： pa=&a[0]; 
      數組第一個元素的地址也是整個數組的首地址，也可賦予pa
當然也可採取初始化賦值的方法：
                           int a[5],*pa=a;

5.把字元串的首地址賦予指向字元類型的指針變數。
            例如：    char *pc;
              pc="C language";
    或用初始化賦值的方法寫為：    
             char *pc="C Language"; 
這裡應說明的是並不是把整個字元串裝入指針變數， 而是把存放該字元串的字元數組的首地址裝入指針變數。

註意：指針變數可以賦予0值，則p=0表明p是空指針，它不指向任何變數；

字元串的地址和指向字元串的指針變數

字元串在記憶體中的起始地址稱為字元串的地址，可以定義一個字元指針變數指向一個字元串。

1.逐個引用
main()
{ 
      char *string=”I love Beijing.”; 
      for(; *string!=’\0’; string++) 
      printf(“%c”, *string);
      printf(“\n”);
}
   字元指針變數string中，僅存儲串常量的地址，而串常量的內容（即字元串本身），是存儲在由系統自動開闢的記憶體塊中，併在串尾添加一個結束標誌’\0’。
  
2.整體引用
main()
    { char *string=”I love Beijing.”; 
       printf(“%s\n”,string);
     }
通過指向字元串的指針變數string，整體引用它所指向的字元串的原理：系統首先輸出string指向的第一個字元，然後使string自動加１，使之指向下一個字元；重覆上述過程，直至遇到字元串結束標誌。

3.字元指針變數與字元數組之比較
雖然用字元指針變數和字元數組都能實現字元串的存儲和處理，但二者是有區別的，不能混為一談。
（1）存儲內容不同。
字元指針變數中存儲的是字元串的首地址，而字元數組中存儲的是字元串本身（數組的每個元素存放一個字元）。
（2）賦值方式不同
對字元指針變數，可採用下麵的賦值語句賦值：
       char  *pointer;
        pointer="This is a example.";
而字元數組，雖然可以在定義時初始化，但不能用賦值語句整體賦值。下麵的用法是非法的：
       char   array[20]；
       char   array="This is a example.";   /*非法用法*/
！！！補：字元數組的正確賦值方法
     1、定義的時候直接用字元串初始化
        char a[10]="hello";
     註意：不能先定義再給它賦值，如char a[10]; a[10]="hello";這樣是錯誤的！只有定義初始化是才能這樣賦值
     2、對數組中字元逐個賦值
     char a[10]={'h','e','l','l','o'};
     3、利用strcpy，這個比較值得推薦的方法
     char a[10]; strcpy(a, "hello");
（3）指針變數的值是可以改變的，字元指針變數也不例外；而數組名代表數組的起始地址，是一個常量，而常量是不能被改變的。

函數與指針

•用指針變數可以指向一個函數。簡稱函數指針。
•函數在編譯時被分配給一個入口地址。這個函數的入口地址就稱為函數的指針。
定義格式：函數的返回值類型（函數指針名）（函數的形參列表）
例：int (p)(int a,int b);

//函數的指針
 int  max（int ｘ，int ｙ）//max函數：判斷兩個值的最大值
｛ int ｚ；
     if（ｘ＞ｙ）ｚ＝ｘ；
　　else      ｚ＝ｙ；
    return（ｚ）；
  ｝
void　main（）
｛  int  ｍａｘ（int，int）；
      int （*ｐ）（）；//int (*p)()為函數指針的定義
      int ａ，ｂ，ｃ；
     ｐ＝ｍａｘ;//將max函數賦給指針函數p
　  scanf（″％ｄ，％ｄ″，＆ａ，＆ｂ）；
     ｃ＝（*ｐ）（ａ，ｂ）；//此時*p起到了max函數相同的作用
　  printf（″ａ＝％ｄ，ｂ＝％ｄ，ｍａｘ＝％
                 ｄ″，ａ，ｂ，ｃ）；
  ｝

指針函數：是一個函數，但是這個函數的返回值類型是另一個指針。

int *fun()
{
    int a=10;
    int *p=10；
    return p;
    //return &a;這樣寫是錯的，指針函數需要返回一 個指針，例如上面的*p才是正確的返回類型
}
int main()
{
    int *q=fun();
    printf("%d\n",*q);
}

//例：使用函數指針得出兩個數的最大值，最小值，相加值。
#include<stdio.h>
void main()
{//函數聲明
    int max(int,int);
    int min(int,int);
    int add(int,int);
    void process(int,int,int(*fun)(int,int));
    
    int a,b;
    printf("enter a and b:");
    scanf("%d,%d",&a,&b);
    printf("max=");  process(a,b,max);
    printf("min=");  process(a,b,min);
    printf("sum=");  process(a,b,add);
}
int max(int x,int y)
{
    int z;
    if(x>y) z=x;
    else    z=y;
    return(z);
}
int min(int x,int y)
{
    int z;
    if(x<y) z=x;
    else    z=y;
    return(z);
}
int add(int x,int y)
{
    int z;
    z=x+y;
    return(z);
}
void process(int x,int y,int(*fun)(int,int))
{
    int result;
    result=(*fun)(x,y);
    printf("%d\n",result);
}
//這裡的fun函數就是一個函數指針，可以在main函數中將max，min，add函數帶入使用。

數組與指針

一個數組，若其元素均為指針類型數據，稱為指針數組，也就是說，指針數組中的每一個元素都相當於一個指針變數。
一維指針數組的定義形式為:
類型名 數組名[數組長度]；
例如：int *p[4];

//將若幹字元串按字母順序（由小到大）輸出。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void main()
{
     void sort(char *name[],int n);
     void print(char *name[],int n);
     //指針數組定義與賦值
     char *name[]={"Follow me","BASIC","Great Wall","FORTRAN","Computer design"};
     int n=5;
     sort(name,n);
     print(name,n);
}
void sort(char *name[],int n)
{//比較首字母順序
     char *temp;//字元串指針變數
     int i,j,k;
     for(i=0;i<n-1;i++)
     {
        k=i;
	   for(j=i+1;j<n;j++)
	      if(strcmp(name[k],name[j])>0)
          {
              k=j;
          }
	     if(k!=i)
          {
             temp=name[i];
             name[i]=name[k];
             name[k]=temp;
          }
	 }
}
void print(char *name[ ],int n)
{//字元串的輸出
    int i;
    for(i=0;i<n;i++)
    printf("%s\n",name[i]);
}

小結

有關指針的數據類型的小結

指針運算小結

(1) 指針變數加（減）一個整數
例如：p++、P--、p+i、p-i、p+=i、p-=i等。

(2) 指針變數賦值
將一個變數地址賦給一個指針變數。如：
​p=&a（將變數ａ的地址賦給ｐ）
​p=array；（將數組array首元素地址賦給p）
​p=&array[ i ]；（將數組array第i個元素的地址賦給ｐ）
​p=max;（max為已定義的函數，將max的入口地址賦給p）
​p1=p2;（p1和p2都是指針變數，將p2的值賦給p1）

(3) 指針變數可以有空值，即該指針變數不指向任何變數。

(4) 兩個指針變數可以相減
如果兩個指針變數都指向同一個數組中的元素，則兩個指針變數值之差是兩個指針之間的元素個數 。